轨道交通车站空调水系统节能实践及发展探讨.pdf

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1、报告人：王晓保报告人：王晓保 上海申通地铁集团有限公司技术中心上海申通地铁集团有限公司技术中心 2017.03.032017.03.03 2 轨道交通总用电量中轨道交通总用电量中 牵引用电约占牵引用电约占505060%60%，车站，车站及区间动力照用电约占及区间动力照用电约占404050%50%。一、一、概概 述述 牵牵 引引 系系 统统 节节 能能 车站、基地照明系统节能车站、基地照明系统节能 地下车站空调系统节能地下车站空调系统节能 车 站 自 动 扶 梯 节 能车 站 自 动 扶 梯 节 能 再再 生生 能能 源源 利利 用用 一、一、概概 述述 4 对于地下车站对于地下车站，其其通风空

2、调系统通风空调系统的能耗的能耗约占整个车站总用电量的约占整个车站总用电量的50506060%，通风空调设备能耗在运营成本通风空调设备能耗在运营成本中占有很大的比重中占有很大的比重。一、一、概概 述述 5 地下车站通风空调地下车站通风空调系统：系统：风系统：风系统：组合式空调箱、回排风机、排组合式空调箱、回排风机、排热风机、全新风机、小新风机及相应风道热风机、全新风机、小新风机及相应风道和各种风阀组成和各种风阀组成；水系统：水系统：冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等设备的总耗电量非常大，空调水冷却塔等设备的总耗电量非常大，空调水系统的耗电量约占整个车站通风空调系统系统的

3、耗电量约占整个车站通风空调系统耗电量的耗电量的50%50%60%60%。二、地下二、地下车站车站空调水系统空调水系统节能节能 6 空调水系统组成：空调水系统组成：由制冷循由制冷循环环系统、系统、冷却水循环冷却水循环系统、系统、冷冻水循环冷冻水循环系统组成。系统组成。二、地下二、地下车站车站空调水系统空调水系统节能节能 7 主要节能技术措施：主要节能技术措施：1 1）采用）采用高效率的冷水机组高效率的冷水机组 2 2）合理）合理选择冷水机组功率选择冷水机组功率 3 3）空调）空调参数的合理参数的合理选择选择 4 4）优化）优化空调水系统管路，减少水系统阻力空调水系统管路，减少水系统阻力 5 5）

4、变频调速）变频调速控制技术的控制技术的应用应用 6 6）优化空调水系统的结构）优化空调水系统的结构 二、地下二、地下车站车站空调水系统空调水系统节能节能 1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用 车站空调通风系统变频节能技术；车站空调“水系统变流量智能控制”节能技术；车站空调“风-水联动智能控制”节能技术；10 水泵变频调速水泵变频调速 通过对水泵转速调节，可使其流量、扬程及消耗的功率作出相应变化。流量W与转速n成正比关系：W W1 1 /W/W2 2 =n=n1 1/n/n2 2 压力h与转速n2成正比关系：h h1 1 /h/h2 2 =(n=(n1 1/n/n2 2)2 2 功率N与转速

5、n3成正比关系：N N1 1/N/N2 2 =(n=(n1 1/n/n2 2)3 3 1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用 1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用 空调水系统节能技术空调水系统节能技术 在运营车站的推广应用在运营车站的推广应用。1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用 对于空调季节，在风变频/水变频、风变频/水工频、风工频/水变频三种控制模式中，风变频/水变频模式的控制效果最好、系统节能率最高，节能率可达到30%以上。1、空调水系统变流量模糊控制节能技术应用 利用臭氧利用臭氧、紫外及紫外及/或过氧化氢或过氧化氢与水作用与水作用，形成形成 O O3 3、OO、OHOH 等天

6、然强氧化性物质等天然强氧化性物质，使水中使水中 有机物有机物、微生物发生分解微生物发生分解、断裂断裂，并以强大的并以强大的 杀生杀生(biocide)(biocide)作用破坏水垢作用破坏水垢赖以附着管壁的赖以附着管壁的 生物膜生物膜，杀灭细菌杀灭细菌、藻类藻类、消除生物粘泥消除生物粘泥。生物生物粘泥是引起结垢粘泥是引起结垢、腐蚀的根本原因腐蚀的根本原因，是循环是循环冷却水处理的冷却水处理的关键关键所在所在。2 2、AOPAOP高级氧化法水处理新技术高级氧化法水处理新技术 垢厚（毫米）垢厚（毫米）能耗增加（能耗增加（%）0.152 5.3 0.305 10.8 0.610 21.5 0.864

7、 32.2 1.22 43.0 增加增加1mm1mm的垢厚，将增加的垢厚，将增加40%40%的能耗。的能耗。垢厚和能耗、污垢热阻三者的关系垢厚和能耗、污垢热阻三者的关系 节能节能阻止结垢，脱落陈垢，大幅提高热交换阻止结垢，脱落陈垢，大幅提高热交换 效率，显著节电：效率，显著节电：2 2、AOPAOP高级氧化法水处理新技术高级氧化法水处理新技术 高级高级氧化（氧化（AOPAOP）技术应用于工业企业生产过程的冷冻机、空压空分、）技术应用于工业企业生产过程的冷冻机、空压空分、烧钝炉等热交换设备、办公商务楼宇及公共场所中央空调大量使用的循烧钝炉等热交换设备、办公商务楼宇及公共场所中央空调大量使用的循环

8、冷却水处理中，在解决传统化学处理法存在的问题的同时实现了循环环冷却水处理中，在解决传统化学处理法存在的问题的同时实现了循环冷却水处理节能、节水、减排、保障公共卫生的创新性突破。冷却水处理节能、节水、减排、保障公共卫生的创新性突破。AOPAOP成套设备成套设备 高级氧化 在线监测 自动排水 自动控制 故障诊断 短信查询报警 2 2、AOPAOP高级氧化法水处理新技术高级氧化法水处理新技术 化学药剂处理化学药剂处理 未经处理未经处理 AOPAOP处理处理 冷却水冷却水浓缩倍数由浓缩倍数由3 3提高至提高至8 8-1010，利用工艺废弃水，利用工艺废弃水RORO浓水实现中水回用，全年平均浓水实现中水

9、回用，全年平均节水节水7070左右左右。AOPAOP技术处理后的水质标准比国家现行指标有大幅度提高，优于之前使技术处理后的水质标准比国家现行指标有大幅度提高，优于之前使用用化学药剂化学药剂法处理时的法处理时的水质。水质。优化冷却水水质优化冷却水水质良好的浊度（良好的浊度（1-5NTU），标准标准为为 21+12的效果。的效果。45 技术特点技术特点 更小的占地面积更小的占地面积 磁悬浮满液机组采用磁悬浮满液机组采用模块化设计模块化设计，管路全部布置在，管路全部布置在一侧，可背靠背放置，比传统冷水机组占地更小。一侧，可背靠背放置，比传统冷水机组占地更小。磁悬浮模块机组长和宽仅为磁悬浮模块机组长和

10、宽仅为890mm890mm、1200mm1200mm，占地面积占地面积1.11.1，体积，体积1.92mm1.92mm，可以随意进出电，可以随意进出电梯，梯，安装空间要求较小安装空间要求较小，单人单车即可运输。，单人单车即可运输。46 技术特点技术特点 极低的机组日常维护极低的机组日常维护 离心机与磁悬浮机组维护事项对比离心机与磁悬浮机组维护事项对比 序号序号 维护事项维护事项 大型离心机组大型离心机组 磁悬浮机组磁悬浮机组 1 换油 一年一次 不需要 2 油泵压力检测 一季一次 不需要 3 油质检测 一周一次 不需要 4 油过滤芯压降 一月一次 不需要 5 压缩机震动测试 一年一次 不需要

11、6 接触器过载检测 一年一次 不需要 47 技术原理技术原理 更少的效率衰减更少的效率衰减 由于制冷剂中由于制冷剂中润滑油润滑油的不凝性以及较大的粘度，的不凝性以及较大的粘度，会造成换热效率的下降。会造成换热效率的下降。制冷系统内含油量越高，系统效率下降幅度越大，制冷系统内含油量越高，系统效率下降幅度越大，若制冷系统内含有若制冷系统内含有4%4%的油，系统效率会下降的油，系统效率会下降9%9%。磁悬浮直磁悬浮直膨式空调机组的应用膨式空调机组的应用 磁浮直膨式空调机组具备的优势：磁浮直膨式空调机组具备的优势：1 1、运行效率、运行效率高，节能空间大；高，节能空间大；2 2、无需润滑油、无需润滑油,维护费用低：维护费用低：3 3、超轻的机身、超轻的机身设计设计；4 4、超静的运营、超静的运营过程过程；5 5、软启动功能；、软启动功能；6 6、节省安装空间；、节省安装空间；磁浮直膨式空调机磁浮直膨式空调机组节能技术是近几年组节能技术是近几年的主要发展方向。的主要发展方向。